(57)【要約】【課題】  制御が容易で基板の搬送を簡単に行うことができ、また、従来の基板よりも大型の基板の液処理を行うための装置構成部材の仕様変更によって生ずる装置の大型化を抑制した液処理装置を提供する。【解決手段】  ウエハＷがロータ３４に収納された状態で、Ｚ軸リニア駆動機構２９により、ロータ回転機構２７および姿勢変換機構２８を連結点Ｐが位置Ｐ２に移動するように上昇させ、位置Ｐ２においては、姿勢変換機構２８を動作させて、ウエハＷが水平保持から垂直保持の状態になるようにロータ回転機構２７全体を９０°回転させ、横姿勢の状態とする。次に、ロータ回転機構２７全体が横姿勢の状態のまま、連結点Ｐが位置Ｐ３に移動するように、再びＺ軸リニア駆動機構２９を動作させてロータ回転機構２７を上昇させる。連結点Ｐが位置Ｐ３に到達したら、次に、Ｘ軸リニア駆動機構３０を動作させて、連結点Ｐの位置を位置Ｐ４まで水平移動させる。【選択図】  図８
2006344980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基板を回転させながら所定の処理液を供給して液処理を行う液処理装置であって、
複数の基板を所定の間隔で略平行に保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された基板を面内回転させるように前記保持手段を回転させる回転手段と、
前記保持手段および保持された複数の基板を収容するチャンバと、
前記保持手段を前記チャンバに進入／退出させるために前記チャンバに形成された搬入出口を閉塞する蓋体と、
基板を立設状態で保持した前記保持手段を前記チャンバに進入、退出させる基板移動機構と、
を具備し、
前記保持手段と前記回転手段と前記蓋体とは一体構造をなし、
前記基板移動機構は、
前記保持手段に保持された基板が水平状態または立設状態で維持されるように前記チャンバの外部において前記保持手段の姿勢を変換する姿勢変換機構と、
前記保持手段と前記姿勢変換機構とを高さ方向に移動させる昇降機構と、
前記保持手段と前記姿勢変換機構と前記昇降機構とを水平方向に移動させる水平移動機構と、
を有することを特徴とする液処理装置。
【請求項２】
水平状態で基板が収納された容器の搬入出を行う容器搬入出部と、前記容器搬入出部に載置された容器と前記保持手段との間で基板の搬送を行う基板搬送機構と、をさらに具備し、
前記基板移動機構は、前記保持手段を、前記基板搬送機構と前記保持手段との間で基板の受け渡しが行われる基板受渡位置と前記保持手段に保持された基板の液処理が行われる処理位置との間で移動させることを特徴とする請求項１に記載の液処理装置。
【請求項３】
前記姿勢変換機構は、前記基板受渡位置と前記処理位置との間の高さ位置で一時停止した前記保持手段の姿勢を変換することを特徴とする、請求項２に記載の液処理装置。
【請求項４】
前記姿勢変換機構は、前記基板受渡位置よりも高い姿勢変換位置で前記保持手段を姿勢変換させ、前記水平移動機構は前記姿勢変換位置よりもさらに高い前記処理位置と同じ高さ位置で前記保持手段を水平移動させることを特徴とする、請求項２に記載の液処理装置。
【請求項５】
前記蓋体に付着した処理液を回収する液受け部が前記蓋体に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項６】
前記チャンバは、固定された外側チャンバと、処理位置と退避位置との間でスライド可能な内側チャンバと、からなる二重構造を有し、
前記外側チャンバは、前記保持手段が前記外側チャンバに進入、退出するために前記外側チャンバに形成された第１の搬入出口と、前記第１の搬入出口に設けられた第１のシール機構とを有し、
前記内側チャンバは、前記保持手段が前記内側チャンバに進入、退出するために前記内側チャンバに形成された第２の搬入出口と、前記第２の搬入出口に設けられた第２のシール機構とを有し、
前記保持手段が前記内側チャンバ内に収納された際に、前記蓋体の側面と前記第１の搬入出口との間が前記第１のシール機構によりシールされ、前記蓋体の側面と前記第２の搬入出口との間が前記第２のシール機構によりシールされることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項７】
前記第１の搬入出口の内径と前記第２の搬入出口の内径とが同径であることを特徴とする請求項６に記載の液処理装置。
【請求項８】
前記蓋体に前記保持手段に所定の処理液またはガスを供給する処理液供給機構が配設されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の液処理装置。
【請求項９】
基板に所定の処理液を供給して液処理を行う液処理方法であって、
複数の基板を所定間隔で保持可能なロータに、所定枚数の基板を略水平姿勢で保持させる工程と、
前記ロータを上昇させながら、前記ロータに保持された前記所定枚数の基板が略立設状態となるように、前記ロータの姿勢を変換する工程と、
前記所定枚数の基板を略立設状態で保持したロータを水平方向にスライドさせて、前記ロータを処理チャンバに収容する工程と、
前記処理チャンバに収容されたロータを回転させながら、前記ロータに保持された基板に所定の処理液を供給して液処理を行う工程と、
を有することを特徴とする液処理方法。
【請求項１０】
前記ロータの姿勢を変換する工程は、前記基板を略水平姿勢で保持させる工程が行なわれる位置と、前記ロータに保持された基板に所定の処理液を供給して液処理を行う工程が行なわれる位置と、の間の高さ位置で行なわれることを特徴とする、請求項９に記載の液処理方法。
【請求項１１】
前記ロータに前記所定枚数の基板を収容する工程は、
前記ロータとして、所定間隔で配置された２枚の板部材と、前記板部材の間に架設され、基板を所定間隔で保持する保持部を有する係止部材と、前記板部材に取り付けられ、前記係止部材の保持部に基板を保持させる際に開かれるホルダーと、前記ホルダーをロックするロック機構と、を備えたものを用いて、
前記ロック機構を解除して前記ホルダーを開き、前記所定枚数の基板が略水平姿勢で前記係止部材の保持部に保持されるように前記所定枚数の基板を前記ロータの内部へ搬入し、前記ホルダーを閉じて前記ロック機構により前記ホルダーをロックすることによって行われることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の液処理方法。
【請求項１２】
前記ロック機構を解除して前記ホルダーを開く操作は、
前記ロック機構として、前記板部材に設けられ、前記板部材から突起した状態では前記ホルダーを閉じた状態でロックし、前記板部材側に押し込まれることによって前記ホルダーを開閉することができるようになるピン部材を有するものを用い、
前記ピン部材にアクセスして前記ピン部材を前記板部材側に押し込むロック解除部材によって前記ピン部材による前記ホルダーのロック状態を解除し、前記ピン部材が前記板部材側に押し込まれた状態で前記ホルダーにアクセスして前記ホルダーの開閉駆動を行うホルダー駆動部材によって前記ホルダーを開くことによって行われることを特徴とする請求項１１に記載の液処理方法。
【請求項１３】
前記ロータを前記処理チャンバに収容する工程は、
前記ロータと前記処理チャンバに設けられた前記ロータの搬入出口を開閉する蓋体とが一体であるものを用いて、
前記ロータを前記処理チャンバ内に収容するとともに、前記処理チャンバのロータ搬入出口と前記蓋体との間を液密にシールすることによって、前記処理チャンバを密閉することを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の液処理方法。
【請求項１４】
前記ロータを前記処理チャンバに収容する工程は、
前記処理チャンバとして、固定された外側チャンバと前記外側チャンバの内外で移動自在な内側チャンバとからなる二重構造を有するものを用いて、
前記内側チャンバを前記外側チャンバに収容した後に前記ロータを前記内側チャンバに収容し、前記蓋体と前記外側チャンバのロータ搬入出口との間および前記蓋体と前記内側チャンバのロータ搬入出口との間をそれぞれ液密にシールすることを特徴とする請求項１３に記載の液処理方法。
【請求項１５】
前記ロータに保持された基板に所定の処理液を供給して液処理を行う工程は、
最初に前記内側チャンバに収容された前記ロータに保持された基板に所定の処理液を供給して液処理を施し、その後に前記内側チャンバを前記外側チャンバの外に退避させて前記ロータが前記外側チャンバに収容された状態として前記ロータに保持された基板に別の処理液を供給して液処理を施すことを特徴とする請求項１４に記載の液処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハやＬＣＤ基板等の各種基板に対して所定の液処理や乾燥処理を施す液処理装置および液処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体デバイスの製造工程においては、基板としての半導体ウエハ（ウエハ）を所定の薬液や純水等の洗浄液によって洗浄し、ウエハからパーティクル、有機汚染物、金属不純物等のコンタミネーションを除去するウエハ洗浄装置や、窒素（Ｎ２）ガス等の不活性ガスや揮発性および親水性の高いＩＰＡ蒸気等によってウエハから液滴を取り除いてウエハを乾燥させるウエハ乾燥装置が使用されている。
【０００３】
このような洗浄・乾燥装置としては、複数枚のウエハをバッチ式に処理するものが知られており、例えば、複数枚のウエハがその主面が略平行になるようにして収納された容器を洗浄・乾燥装置の所定位置に載置し、搬送機構を用いて容器内の複数のウエハを同時に取り出して、ウエハを保持する基板保持手段に移し替え、チャンバ内において基板保持手段に保持された基板に所定の液処理と乾燥処理を施した後に、再び搬送機構を用いて容器へウエハを搬送するという作業が行われる。
【０００４】
例えば、図１２に示すように、ウエハ洗浄室２０１を形成する処理チャンバ２０２を有し、ウエハＷを保持可能かつ回転可能に設けられたロータ２０５を処理チャンバ２０２の前方側に形成されたウエハ搬入出口２０３から進退可能とし、ロータ２０５を処理チャンバ２０２から進出させた状態で、ロータ２０５と搬送アームのウエハチャック２０９ａ・２０９ｂとの間でウエハＷの受け渡しが可能となっている構造を有するウエハ洗浄装置２００が知られている。なお、図１２における参照符号２０７はロータ２０５を進出退避させ回転させる駆動機構、２０８は回転軸、２０４は処理チャンバ２０２の蓋、２０６はロータ２０５の保持部材である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図１２に示したウエハ洗浄装置２００では、ウエハチャック２０９ａ・２０９ｂとロータ２０５の保持部材２０６とが互いに衝突しないように制御しなければならないことから、動作プログラム等が複雑なものとなってしまう問題がある。
【０００６】
また、近年、半導体デバイスの微細高集積化や量産化に対応して、ウエハの大きさについては２００ｍｍφから３００ｍｍφへの大口径化が進んでおり、これに伴って、ウエハを保存、搬送等する収納容器としては、２００ｍｍφのウエハの場合にはウエハを立設状態で収納する収納容器が用いられていたが、３００ｍｍφウエハの場合には、大きさおよび重量が嵩むために、ウエハを水平状態で収納する収納容器が用いられるようになってきている。
【０００７】
しかしながら、ウエハの液処理そのものは、従来と同様にウエハをほぼ垂直な状態として行うことが好ましい。従って、ウエハ洗浄装置２００に限らず、従来、ウエハをほぼ垂直な状態に保持して搬送を行っていた装置においては、ウエハを水平状態と立設状態との間で姿勢変換する姿勢変換機構等を設けなければならなくなり、このためにウエハの搬送機構が複雑化するといった問題や、ウエハを取り扱う機構間でウエハを移し替える回数が増加することによってウエハの汚染や損傷が生じやすくなるといった問題が生ずる。
【０００８】
また、従来の液処理装置の構造を変えることなく、ウエハの大きさに適合させてウエハを取り扱う各部の機構、部材等を大型化すると、液処理装置全体の大型化は避けられない。そのために、装置の構成を改良することによって、装置の大型化をできる限り抑制することが大きく望まれている。
【０００９】
本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、制御が容易で、基板の搬送を簡単に行うことができる液処理装置を提供することを目的とする。また、本発明は、従来の基板よりも大型の基板の液処理を行うための装置構成部材の仕様変更によって生ずる装置の大型化を抑制した液処理装置を提供することを目的とする。さらに本発明は、このような液処理装置を用いた処理効率に優れた液処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の第１の観点は、複数の基板を回転させながら所定の処理液を供給して液処理を行う液処理装置であって、
複数の基板を所定の間隔で略平行に保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された基板を面内回転させるように前記保持手段を回転させる回転手段と、
前記保持手段および保持された複数の基板を収容するチャンバと、
前記保持手段を前記チャンバに進入／退出させるために前記チャンバに形成された搬入出口を閉塞する蓋体と、
基板を立設状態で保持した前記保持手段を前記チャンバに進入、退出させる基板移動機構と、
を具備し、
前記保持手段と前記回転手段と前記蓋体とは一体構造をなし、
前記基板移動機構は、
前記保持手段に保持された基板が水平状態または立設状態で維持されるように前記チャンバの外部において前記保持手段の姿勢を変換する姿勢変換機構と、
前記保持手段と前記姿勢変換機構とを高さ方向に移動させる昇降機構と、
前記保持手段と前記姿勢変換機構と前記昇降機構とを水平方向に移動させる水平移動機構と、
を有することを特徴とする液処理装置を提供する。
【００１１】
また、本発明の第２の観点は、基板に所定の処理液を供給して液処理を行う液処理方法であって、
複数の基板を所定間隔で保持可能なロータに、所定枚数の基板を略水平姿勢で保持させる工程と、
前記ロータを上昇させながら、前記ロータに保持された前記所定枚数の基板が略立設状態となるように、前記ロータの姿勢を変換する工程と、
前記所定枚数の基板を略立設状態で保持したロータを水平方向にスライドさせて、前記ロータを処理チャンバに収容する工程と、
前記処理チャンバに収容されたロータを回転させながら、前記ロータに保持された基板に所定の処理液を供給して液処理を行う工程と、
を有することを特徴とする液処理方法を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の液処理装置によれば、基板を保持する保持手段と保持手段を回転させる回転手段と保持手段に保持された基板の液処理を行うチャンバを閉塞する蓋体とを一体的な構造としたことによって、液処理を行うチャンバ内への保持手段の進入、退出の制御が容易となるという効果が得られる。また、水平状態で基板が収納された容器と保持手段との間で基板の姿勢変換を行う機構を設ける必要がないために、基板の搬送過程を簡単なものとすることができる。これによって、基板に対しては機構間の移し替えによる損傷やパーティクル等の付着といった汚染を抑制して歩留まりを高めて品質を高く保持することが可能となるという効果が得られ、また、液処理装置内の構造を簡単なものとして液処理装置を小型化することができるという効果が得られる。
【００１３】
さらに、基板を保持する保持手段を基板が水平状態または立設状態で保持できるように姿勢変換するという従来は行われていなかった方法を採用することによって、従来の液処理装置を大面積基板に対応させて単純に大型化した場合と比較すると、液処理装置全体の大型化を抑制して、コンパクトな液処理装置を実現することが可能となるという効果が得られる。
【００１４】
なお、基板を保持する保持手段をチャンバ内に挿入した状態で、保持手段と回転手段とを連結する枢軸の周りをクランプレバーとクランプ受けにより固定、保持することにより、枢軸のぶれや振動を抑制して保持手段を安定に回転させることができ、こうして均質な液処理が可能となるという効果が得られ、また、保持部材や蓋体等に掛かる応力が低減されて、部品寿命が長期化されるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について具体的に説明する。本発明の液処理装置は、例えば、各種基板を被処理体とする洗浄処理装置や乾燥処理装置等に適用できる。そこで、本実施形態においては、半導体ウエハ（ウエハ）の搬入、洗浄、乾燥、搬出をバッチ式に一貫して行うように構成された洗浄処理装置に適用した場合について説明することとする。
【００１６】
図１は本実施形態に係る洗浄処理装置１の外観を示す斜視図である。図１に示されるように、洗浄処理装置１は、複数枚のウエハＷを収納可能なフープ（収納容器）Ｆを載置するためのフープステージ２ａ〜２ｃが設けられたフープ搬入出部２と、ウエハＷに対して洗浄処理を実施する洗浄処理ユニット３と、フープ搬入出部２と洗浄処理ユニット３との間に設けられ、ウエハＷの搬送を行うウエハ搬送ユニット４と、洗浄処理のための薬液を貯蔵等する薬液貯蔵ユニット５と、から主に構成されている。
【００１７】
また、洗浄処理装置１に配設された各種の電動駆動機構や電子制御装置のための電源ボックス６と洗浄処理装置１を構成する各ユニットの温度制御を行うための温度制御ボックス７が洗浄処理ユニット３の上部に設けられており、ウエハ搬送ユニット４の上部には、洗浄処理装置１に設けられた各種の表示パネルを制御する表示ボックス９と、ウエハ搬送ユニット４に配設されたウエハ搬送機構１６の制御装置が収納された搬送機構制御ボックス１０が設けられている。また、薬液貯蔵ユニット５の上部には各ボックスからの熱排気を集めて排気する熱排気ボックス８が設けられている。
【００１８】
図２に洗浄処理装置１の概略平面図を、図３に洗浄処理装置１の概略側面図を、図４に図３の概略側面図において一部の駆動機構を駆動させた状態を示した概略側面図をそれぞれ示す。ここで、図２〜図４においては、フープ搬入出部２、洗浄処理ユニット３、ウエハ搬送ユニット４、薬液貯蔵ユニット５のみを示し、洗浄処理ユニット３、ウエハ搬送ユニット４、薬液貯蔵ユニット５の上部に配設された電源ボックス６その他各種のボックス部については図示していない。また、後述するように、洗浄処理ユニット３は搬送部３ａと洗浄部３ｂとに分けられるが、図３および図４においては、搬送部３ａの概略構造が示されている。
【００１９】
フープステージ２ａ〜２ｃに載置されるフープＦは、ウエハＷを複数枚、例えば２５枚を所定間隔で主面が水平になるように収納することが可能となっており、フープＦの一側面にはウエハＷを搬入出するためのウエハ搬入出口が設けられている。フープＦはウエハ搬入出口を開閉する蓋体１１を有しており、この蓋体１１は、後述する蓋体開閉機構１５ａ〜１５ｃによってフープＦに脱着可能となっている。
【００２０】
ウエハ搬送ユニット４とフープ搬入出部２との間の境界壁１２には窓部１２ａ〜１２ｃが設けられており、フープＦに形成されたウエハ搬入出口の外周部が窓部１２ａ〜１２ｃを閉塞し、また、蓋体１１が蓋体開閉機構１５ａ〜１５ｃによって脱着可能な状態となるようにして、フープＦはフープステージ２ａ〜２ｃ上に載置される（図４参照）。
【００２１】
境界壁１２の内側（ウエハ搬送ユニット４側）には、窓部１２ａ〜１２ｃのそれぞれの位置に、窓部１２ａ〜１２ｃを開閉するシャッター１３ａ〜１３ｃとシャッター１３ａ〜１３ｃを昇降させる昇降機構１４ａ〜１４ｃとからなる蓋体開閉機構１５ａ〜１５ｃが配設されている。蓋体開閉機構１５ａ〜１５ｃは図示しない吸着パッド等の蓋体把持手段を有しており、これによりフープＦの蓋体１１をシャッター１３ａ〜１３ｃとともに昇降させることができるようになっている。
【００２２】
フープＦがフープステージ２ａ〜２ｃに載置されていないときには、シャッター１３ａ〜１３ｃが窓部１２ａ〜１２ｃを閉塞した状態にあり、外部からウエハ搬送ユニット４へのパーティクル等の侵入が防止されている。一方、ウエハＷをフープＦから搬出し、またはフープＦへ搬入する際には、後述するウエハ搬送機構１６の搬送アーム１７ａ・１７ｂがフープＦにアクセスできるように、シャッター１３ａ〜１３ｃおよびフープＦの蓋体１１が蓋体開閉機構１５ａ〜１５ｃにより降下され、窓部１２ａ〜１２ｃは開口した状態とされる。
【００２３】
ウエハ搬送ユニット４には、蓋体開閉機構１５ａ〜１５ｃのそれぞれに隣接して、フープＦ内のウエハＷの枚数を計測するためのウエハ検査機構１１０が配設されている。このウエハ検査機構１１０は、例えば、赤外線レーザを用いた発信部と受信部を有する反射式光センサ１１１をモータ１１３を用いてガイド１１２に沿ってＺ方向（鉛直方向）にスキャンさせながら、ウエハＷの端面からの反射光を受信し、フープＦに収納されたウエハＷの枚数や収納状態、例えば、ウエハＷが所定のピッチで略平行に１枚ずつ収納されているかどうか、２枚のウエハＷが重なって収納されていないかどうか、ウエハＷが段差ずれして斜めに収納されていないかどうか、ウエハＷがフープＦ内の所定位置から飛び出していないかどうか等を検査することができるようになっている。
【００２４】
なお、ウエハ搬送機構１６にウエハ検査機構１１０を取り付けて、ウエハ検査機構１１０をウエハ搬送機構１６とともに移動可能な構造とすれば、ウエハ検査機構１１０は１箇所のみの配設で済ませることが可能である。また、例えば、ウエハＷの収納枚数を確認するセンサと、ウエハＷの収納状態を検査するセンサを別に設けることもできる。さらに、ウエハ検査機構１１０を蓋体開閉機構１５ａ〜１５ｃに配設することも可能である。
【００２５】
ウエハ搬送ユニット４には、清浄な空気をウエハ搬送ユニット４内に送風するためのフィルターファンユニット（ＦＦＵ）２４ａが天井部に設けられており、このＦＦＵ２４ａからのダウンフローは、ウエハ搬送ユニット４の下部に設けられた図示しない排気口から排気される。なお、窓部１２ａ〜１２ｃが開口している状態では、ＦＦＵ２４ａからのダウンフローの一部がフープＦ内に流れ込み、フープＦ内にパーティクル等が付着することが防止される。なお、ＦＦＵ２４ａの下部に図示しないイオナイザを配設してウエハＷの除電を行うこともできる。
【００２６】
また、ウエハ搬送ユニット４にはウエハ搬送機構１６が配設されており、ウエハ搬送機構１６は、Ｘ方向に延在するガイドを具備するリニア駆動機構１９と、ウエハＷを保持する搬送アーム１７ａ・１７ｂと、搬送アーム１７ａ・１７ｂをそれぞれ保持する保持部１８ａ・１８ｂと、搬送アーム１７ａ・１７ｂおよび保持部１８ａ・１８ｂがそれぞれ配設されたスライド機構２０ａ・２０ｂと、スライド機構２０ａ・２０ｂが配置された回転自在なテーブル２１と、テーブル２１を回転させる回転機構２２と、回転機構２２から上の部分を昇降させる昇降機構２３と、を有している。
【００２７】
ウエハ搬送機構１６においては、２系統の搬送アーム１７ａ・１７ｂを設けることによって、例えば、搬送アーム１７ａを未処理のウエハＷを搬送するために用い、搬送アーム１７ｂを洗浄処理済みのウエハＷを搬送するために用いることができるようになっている。この場合には、例えば、１系統の搬送アームのみが配設されている場合と比較して、未処理のウエハＷに付着していたパーティクル等が搬送アームに付着してさらに処理済みのウエハＷに付着するといったことが有効に防止される。また、２系統の搬送アームを設けることで、洗浄処理ユニット３との間で処理済みのウエハＷを受け取った直後に次の未処理のウエハＷを受け渡すことができる。
【００２８】
１個の搬送アーム１７ａは１枚のウエハＷを搬送し、かつ、フープＦに収納されている２５枚のウエハＷを一度に搬送可能なように、２５個の搬送アーム１７ａが略平行に所定間隔で保持部１８ａに保持されており、２５個の搬送アーム１７ｂもまた略平行に所定間隔で保持部１８ｂに保持されている。フープＦまたは後述するロータ３４と搬送アーム１７ａ・１７ｂとの間でウエハＷの受け渡しを行う際には、搬送アーム１７ａ・１７ｂを所定距離ほど上下させる必要があるが、この搬送アーム１７ａ・１７ｂの昇降動作は昇降機構２３より行うことができる。なお、保持部１８ａ・１８ｂに別途搬送アーム１７ａ・１７ｂを上下させる昇降機構を配設してもよい。
【００２９】
搬送アーム１７ａ・１７ｂはスライド機構２０ａ・２０ｂによって保持部１８ａ・１８ｂともに搬送アーム１７ａ・１７ｂの長さ方向にスライド可能となっており、テーブル２１は回転機構２２によって水平面内で回転（図２に示すθ方向）可能に構成されている。また、搬送アーム１７ａ・１７ｂの高さは昇降機構２３により調節可能であり、搬送アーム１７ａ・１７ｂは昇降機構２３等とともにリニア駆動機構１９によってＸ方向に移動可能である。こうして、搬送アーム１７ａ・１７ｂは、フープステージ２ａ〜２ｃに載置されたいずれのフープＦおよびロータ３４にもアクセスでき、こうしてフープステージ２ａ〜２ｃに載置されたフープＦとロータ３４との間で、ウエハＷを水平状態として搬送することができるようになっている。
【００３０】
従って、例えば、搬送アーム１７ａを未処理のウエハＷを搬送するために用いるものとし、また、フープステージ２ｂに載置されたフープＦから洗浄処理ユニット３に配設されたロータ３４へ搬送する場合には、最初に搬送アーム１７ａがフープステージ２ｂに載置されたフープＦにアクセスできるようにリニア駆動機構１９を駆動させて搬送アーム１７ａをＸ方向に移動させる。次いで昇降機構２３を駆動させて搬送アーム１７ａの高さを調節した後にスライド機構２０ａを動作させて搬送アーム１７ａおよび保持部１８ａをフープステージ２ｂ側にスライドさせる。搬送アーム１７ａにウエハＷを保持させて搬送アーム１７ａおよび保持部１８ａを元の位置に戻すことにより、フープＦからウエハＷが搬出された状態となる。
【００３１】
次に、回転機構２２を動作させてテーブル２１を１８０°回転させつつ、リニア駆動機構１９を駆動して搬送アーム１７ａがロータ３４にアクセスできる状態とする。搬送アーム１７ａおよび保持部１８ａをロータ３４側にスライドさせてウエハＷをロータ３４に受け渡し（図４参照）、再び搬送アーム１７ａおよび保持部１８ａを元の位置に戻せば、ウエハＷのロータ３４への搬送が終了する。
【００３２】
なお、スライド機構２０ａを動作させて、搬送アーム１７ａおよび保持部１８ａをロータ３４側にスライドさせ、ウエハＷをロータ３４に受け渡した状態は図４に示されている。また、フープＦ内のウエハＷの高さ位置と、ロータ３４においてウエハＷが保持される高さ位置を合わせることで、昇降機構２３による搬送アーム１７ａ・１７ｂの高さ合わせの工程を省略することも可能である。
【００３３】
上述したウエハ搬送機構１６においては、搬送アーム１７ａ・１７ｂがテーブル２１の回転中心に対して点対称な位置に配設されているので、スライド機構２０ａ・２０ｂが伸張していない状態でテーブル２１を回転させると、搬送アーム１７ａ・１７ｂがウエハＷを保持した状態であっても、搬送アーム１７ａ・１７ｂが回転時に通過する軌跡の範囲を狭くすることができる。こうして、洗浄処理装置１ではウエハ搬送ユニット４が省スペース化されている。
【００３４】
ウエハ搬送ユニット４と洗浄処理ユニット３とを仕切る境界壁２５には、ウエハＷの搬送のための窓部２５ａが形成され、この窓部２５ａは、昇降機構２６ｂにより昇降自在となっているシャッター２６ａによって開閉される。シャッター２６ａは洗浄処理装置１においては、ウエハ搬送ユニット４側に設けられているが、洗浄処理ユニット３側に設けることもできる。ウエハ搬送ユニット４と洗浄処理ユニット３との間でのウエハＷの搬送はこの窓部２５ａを介して行われる。
【００３５】
なお、シャッター２６ａにより、ウエハ搬送ユニット４と洗浄処理ユニット３の雰囲気が分離できるようになっていることから、例えば、洗浄処理ユニット３において処理液が飛散し、または処理液の蒸気が拡散等した場合でも、ウエハ搬送ユニット４にまで汚染が拡大することが防止される。
【００３６】
洗浄処理ユニット３は、搬送部３ａと洗浄部３ｂから構成されており、搬送部３ａの天井部分には、フィルターファンユニット（ＦＦＵ）２４ｂが配設されており、搬送部３ａ内にパーティクルを除去した清浄な空気等が送風されるようになっている。なお、ＦＦＵ２４ｂの下部に図示しないイオナイザを配設してウエハＷの除電を行うこともできる。
【００３７】
図２〜図４に示すように、搬送部３ａには、ロータ回転機構２７と、ロータ回転機構２７の姿勢を制御する姿勢変換機構２８と、ロータ回転機構２７および姿勢変換機構２８を垂直方向に移動させるＺ軸リニア駆動機構２９と、Ｚ軸リニア駆動機構２９を水平方向に移動させるＸ軸リニア駆動機構３０と、姿勢変換機構２８およびＺ軸リニア駆動機構２９から発生するパーティクルがロータ回転機構２７側へ飛散してウエハＷに付着等することを防止するためのカバー４５と、Ｘ軸リニア駆動機構３０から発生するパーティクルがロータ回転機構２７側へ飛散してウエハＷに付着等することを防止するためのカバー４６と、が設けられている。
【００３８】
また、洗浄部３ｂには、外側チャンバ７１ａと内側チャンバ７１ｂとからなるチャンバ７０と、内側チャンバ７１ｂを洗浄するためのクリーニング機構９０が配設されており、図示しない内側チャンバ７１ｂのスライド機構と、クリーニング機構９０のスライド機構もまた配設されている。
【００３９】
図５はロータ回転機構２７の概略構造を示した説明図であり、図５（ａ）はロータ回転機構２７の断面図であり、図５（ｂ）はロータ回転機構２７を外側チャンバ７１ｂに挿入した状態を示した正面図である。また、図６と図７に、洗浄部３ｂに配設されたチャンバ７０にロータ３４が挿入されている状態を示した断面図を示す。ここで、図６は内側チャンバ７１ｂを外側チャンバ７１ａの外側に退避させた退避位置にある状態を、図７は内側チャンバ７１ｂを外側チャンバ７１ａに収納した処理位置にある状態をそれぞれ示している。
【００４０】
ロータ回転機構２７は、ウエハＷを所定間隔で保持可能なロータ３４と、ロータ３４に保持されたウエハＷが面内回転するようにロータ３４を回転させるモータ３１ａと、モータ３１ａとロータ３４とを連結する枢軸５０と、モータ３１ａと枢軸５０とのモータ連結部３１ｂと、枢軸５０を囲繞する枢軸カバー３２と、ロータ３４を外側チャンバ７１ａに挿入した際にチャンバ７１ａに形成されたロータ搬入出口６２ｃを閉塞する蓋体３３と、を有しており、枢軸カバー３２にはロータ３４を外側チャンバ７１ａに挿入した際に外側チャンバ７１ａに配設されたクランプレバー７６ａ・７６ｂと嵌合するクランプ受け７５ａ・７５ｂが取り付けられている。
【００４１】
外側チャンバ７１ａは、筒状体６１ａと、筒状体６１ａの端面に配設されたリング部材６２ａ・６２ｂと、リング部材６２ａ・６２ｂの内周面に配設されたシール機構６３ａ・６３ｂと、リング部材６２ａに設けられたクランプレバー７６ａ・７６ｂと、水平方向に多数の処理液吐出口５４が形成され、筒状体６１ａに取り付けられた処理液吐出ノズル５３と、処理液吐出ノズル５３を収容するノズルケース５７と、外側チャンバ７１ａの下部に設けられ、処理液を排出し、また排気をも行うことができる排気／排液管６５ａとを有している。なお、リング部材６２ａにおいてシール機構６３ａが配設された内周面が、ロータ３４が進入／退出するためのロータ搬入出口６２ｃとなっている。
【００４２】
また、内側チャンバ７１ｂは、筒状体６１ｂと、筒状体６１ｂの端面に配設されたリング部材６６ａ・６６ｂと、リング部材６６ａ・６６ｂの内周面にそれぞれ２箇所ずつ配設されシール機構６７ａ・６７ｂと、水平方向に多数の処理液吐出口５６が形成され、筒状体６１ｂに取り付けられた処理液吐出ノズル５５と、処理液吐出ノズル５５を収納したノズルケース５８と、内側チャンバ７１ｂの下部に設けられ、処理液を排出するとともに排気を行うことができる排気／排液管６５ｂと、を有している。なお、リング部材６６ａにおいてシール機構６７ａが配設されている内周面が、内側チャンバ７１ｂが処理位置にある場合のロータ３４が進入／退出するためのロータ搬入出口６６ｃとなっている。
【００４３】
さらに、クリーニング機構９０は、筒状体９１と、筒状体９１の一端面に取り付けられた円盤９２ａと、筒状体９１の別の端面に取り付けられたリング部材９２ｂと、筒状体９１に取り付けられたガス供給ノズル９３および排気管９４と、を有し、円盤９２ａには洗浄液吐出ノズル７３ａと排気管７３ｃが設けられている。
【００４４】
まず、搬送部３ａの構成要素から説明する。図４に示されるように、ロータ回転機構２７は、ロータ３４とウエハ搬送機構１６との間でウエハＷの移し替えを行う際には、ウエハＷが水平状態で保持されるような姿勢（縦姿勢）に保持され、また、図５（ｂ）および図６、図７に示すように、洗浄処理を行う際にはウエハＷが立設状態で保持されるような姿勢（横姿勢）に変換して保持される。このようなロータ回転機構２７の姿勢変換は、姿勢変換機構２８、Ｚ軸リニア駆動機構２９、Ｘ軸リニア駆動機構３０を用いて行われる。
【００４５】
ロータ回転機構２７の姿勢を制御する姿勢変換機構２８は、回転機構４２と回転機構４２に取り付けられた枢軸４１とを有しており、枢軸４１はロータ回転機構２７の枢軸カバー３２に固定されている。また、Ｚ軸リニア駆動機構２９は、モータ４３と、モータ４３の回転駆動力と変位を姿勢変換機構２８に伝える動力伝達部４４と、ガイド４７と、ガイド４７を支持する支持体４８と、を有している。姿勢変換機構２８はガイド４７に沿って移動できるようにガイド４７と嵌合しており、モータ４３を回転させるとこの回転駆動力と変位が動力伝達部４４を介して姿勢変換機構２８に伝えられ、姿勢変換機構２８がロータ回転機構２７とともにガイド４７に沿ってＺ方向（垂直方向）に所定距離移動することができるようになっている。
【００４６】
なお、Ｚ軸リニア駆動機構２９としてモータ４３の回転変位を直線変位に変換する機構を用いたが、このような機構に限定されるものではなく、例えば、モータ４３の代わりに、エアーシリンダ等の直接に直線変位を生ずる駆動機構を用いても構わない。
【００４７】
Ｘ軸リニア駆動機構３０は、ガイド４９と、図示しないモータと、モータに連結されたボールネジ３９ａと、ボールネジ３９ａに噛み合わされた噛み合わせ部材３９ｂと、ガイド４９に嵌合して噛み合わせ部材３９ｂと支持体４８とを連結する連結部材３８と、を有している。モータを回転させることによってボールネジ３９ａが動作し、ボールネジ３９ａの動作に従って噛み合わせ部材３９ｂはＸ方向に移動する。このとき、連結部材３８が噛み合わせ部材３９ｂと支持体４８を連結していることから、連結部材３８と支持体４８もまた噛み合わせ部材３９ｂとともにＸ方向に移動する。つまり、噛み合わせ部材３９ｂがＸ方向に移動する際には、ロータ回転機構２７と姿勢変換機構２８とＺ軸リニア駆動機構２９が同時にＸ方向に移動するようになっている。なお、Ｘ軸リニア移動機構３０のガイド４９には、ロータ回転機構２７が所定位置よりも洗浄部３ｂ側へ進入しないように、図示しないストッパが設けられている。
【００４８】
図８は、姿勢変換機構２８とＺ軸リニア駆動機構２９とＸ軸リニア駆動機構３０を用いて、ロータ回転機構２７を移動させるときの形態の一例を示す説明図であり、図８（ａ）はロータ回転機構２７における枢軸カバー３２と姿勢変換機構２８の枢軸４１との連結点Ｐの移動軌跡を示したものであり、図８（ｂ）〜（ｅ）はそれぞれ連結点Ｐが位置Ｐ１〜Ｐ４にあるときのロータ回転機構２７の状態（姿勢）を示している。さらに、図９は図８（ｂ）〜（ｄ）に示した位置Ｐ１〜Ｐ４におけるロータ回転機構２７を重ねて示したものであり、ロータ回転機構２７の移動に必要な空間を示した説明図である。
【００４９】
ウエハＷを保持したロータ３４を外側チャンバ７１ａに挿入するために、枢軸カバー３２が位置Ｐ１から位置Ｐ４へ移動するようにロータ回転機構２７を移動させる場合を例として説明すると、まず、連結点Ｐが位置Ｐ１にあるときは、ロータ回転機構２７はロータ３４とウエハ搬送機構１６との間でウエハＷの受け渡しを行うことができる位置にあり、このとき、ロータ回転機構２７は縦姿勢の状態にある。ウエハＷがロータ３４に収納された状態において、まず、Ｚ軸リニア駆動機構２９を動作させて、ロータ回転機構２７および姿勢変換機構２８を連結点Ｐが位置Ｐ２に移動するように上昇させる。位置Ｐ２においては、姿勢変換機構２８を動作させて、ウエハＷが水平保持から垂直保持の状態になるように、ロータ回転機構２７全体を９０°回転させ、ロータ回転機構２７全体を横姿勢の状態とする。
【００５０】
次に、ロータ回転機構２７全体が横姿勢の状態のまま、連結点Ｐが位置Ｐ３に移動するように、再びＺ軸リニア駆動機構２９を動作させて、ロータ回転機構２７を上昇させる。このように、ロータ回転機構２７を上昇させるときの始点である位置Ｐ１と終点である位置Ｐ３の中間地点である位置Ｐ２でロータ回転機構２７の姿勢変換を行うことによりスペース７８・７９を確保して、このスペース７９に各種制御機器等を収納する等して有効に利用することで、洗浄処理装置１全体の大きさを小さくすることが可能となる。
【００５１】
つまり、位置Ｐ１でロータ回転機構２７の姿勢変換を行った場合には、スペース７８を確保することができず、また、スペース７９についても、その容積がチャンバ７０側の狭い部分に制限される。一方、位置Ｐ３でロータ回転機構２７の姿勢変換を行った場合には、ＦＦＵ２４ｂが取り付けられる天井の位置を高くしなければならず、洗浄処理装置１が大型化するが、位置Ｐ２でロータ回転機構２７の姿勢変換を行うことで、このような問題が解決され、搬送部３ａの占有容積を小さくして、洗浄処理装置１全体をコンパクトに構成することが可能となる。
【００５２】
連結点Ｐが位置Ｐ３に到達したら、次に、Ｘ軸リニア駆動機構３０を動作させて、連結点Ｐの位置を位置Ｐ４まで水平移動させる。連結点Ｐが位置Ｐ４にあるときには、ロータ３４が外側チャンバ７１ａに挿入されて洗浄処理を行うことが可能となっており、こうして、ロータ３４をウエハ搬送機構１６との受渡位置から洗浄処理位置まで移動させることができる。
【００５３】
なお、連結点Ｐが位置Ｐ４にあり、ロータ３４が外側チャンバ７１ａに挿入された状態は、図６、図７に詳しく示されている。また、ウエハＷの洗浄処理が終了した後には、連結点Ｐが位置Ｐ４から位置Ｐ１に移動するように、前述したロータ回転機構２７の移動経路を逆にたどることで、ロータ３４内のウエハＷをウエハ搬送機構１６に受け渡し可能となる位置まで、ロータ回転機構２７を移動させることができることはいうまでもない。
【００５４】
次に、ロータ回転機構２７の構成要素について説明する。図１０はロータ３４の構造を示す斜視図であり、ロータ３４は、所定の間隔をおいて配置された一対の円盤３５ａ・３５ｂと、ウエハＷを保持するための溝等が所定間隔で形成された係止部材３６ａと、係止部材３６ａと同様に溝等が形成され開閉可能なホルダー３６ｂと、ホルダー３６ｂの開閉の可不可を制御するロックピン３６ｃと、を有する。係止部材３６ａは、円盤３５ａ・３５ｂの外側からネジ止め等することで円盤３５ａ・３５ｂ間に固定することができ、ウエハＷは係止部材３６ａとホルダー３６ｂの溝等に納められる。円盤３５ｂの枢軸５０への固定は、例えば、ネジ３５ｃを用いて行うことができる。
【００５５】
ホルダー３６ｂの開閉を行うホルダー開閉機構８０は、境界壁２５の搬送部３ａ側に設けられており（図３、図４参照）、ホルダー開閉機構８０は、ロックピン押圧シリンダ８１と、ホルダー開閉シリンダ８２と、を有している。ホルダー開閉機構８０は、ロータ３４と搬送アーム１７ａ・１７ｂとの間でウエハＷの受け渡しが行われる位置において、ロックピン押圧シリンダ８１およびホルダー開閉シリンダ８２がそれぞれロックピン３６ｃとホルダー３６ｂにアクセスできるように、図３に示した退避位置と図４に示した処理位置との間で回転自在となっている。なお、境界壁２５においてホルダー開閉機構８０が設けられている部分にはカバー４０が設けられており、ウエハ搬送ユニット４と洗浄処理ユニット３を隔離している。
【００５６】
ロックピン３６ｃは、例えば、通常の状態では円盤３５ａの外側に突出した状態にあり、この状態ではホルダー３６ｂの開閉動作を行うことができないようになっている。一方、ロックピン押圧シリンダ８１は、処理位置においてロックピン３６ｃをロータ３４の内部に押し込むことができる押圧機構を有しており、また、ホルダー開閉シリンダ８２は円盤３５ａの外側においてホルダー３６ｂにアクセスし、ホルダー３６ｂを開閉するように動作する。こうして、ホルダー開閉機構８０がロータ３４にアクセスして、ロックピン押圧シリンダ８１からの押圧力によってロックピン３６ｃがロータ３４の内側に向かって押し込まれた状態となっているときには、ホルダー３６ｂがホルダー開閉シリンダ８２によって開閉自在な状態となる。
【００５７】
ホルダー３６ｂが開かれた状態においては、ロータ３４と搬送アーム１７ａ・１７ｂとの間でのウエハＷの受け渡しが可能であり、一方、ホルダー３６ｂが閉じた状態では、ロータ３４内のウエハＷはロータ３４から外部に飛び出すことがない状態に保持される。
【００５８】
上述したホルダー３６ｂ、ロックピン３６ｃ、ホルダー開閉機構８０の形態に従ってホルダー３６ｂを開く場合には、例えば、最初に退避位置にあるホルダー開閉機構８０を処理位置に移動させてロータ３４にアクセスさせ、ロックピン押圧シリンダ８１によってロックピン３６ｃがロータ３４の内部に押し込まれた状態に保持する。この状態においてホルダー開閉シリンダ８２を動作させてホルダー３６ｂを開く。こうして、ウエハＷの搬入出が可能となり、ウエハＷの搬入出作業が終了したら、ホルダー３６ｂを閉じた状態としたうえで、ロックピン押圧シリンダ８１の押圧力を解除して、ロックピン３６ｃが円盤３５ａから突出した状態、つまりホルダー３６ｂにロックが掛かった状態に戻す。次いで、ホルダー開閉機構８０を退避位置に戻せば、ウエハＷの次処理に移行することが可能となる。
【００５９】
ロータ回転機構２７に一体的に設けられた蓋体３３は、図６に示されるように内側チャンバ７１ｂが退避位置にある場合には、ロータ３４が外側チャンバ７１ａに挿入された際に、外側チャンバ７１ａのロータ搬入出口６２ｃを閉塞し、蓋体３３の側面とロータ搬入出口６２ｃとの間隙部はシール機構６３ａによってシールされる。また、図７に示されるように内側チャンバ７１ｂが処理位置にある場合には、蓋体３３の側面は、さらに内側チャンバ７１ｂの搬入出口６６ｃを閉塞し、蓋体３３の側面と搬入出口６６ｃとの間隙部がシール機構６７ａによってシールされる。こうしてチャンバ７０から処理液が搬送部３ａに飛散することが防止される。なお、外側チャンバ７１ａのリング部材６２ａに形成されたロータ搬入出口６２ｃは、図２に示すように蓋体６２ｄによって開閉自在となっている。
【００６０】
このように、蓋体３３の側面を段差や勾配を設けない円筒状に形成し、またロータ搬入出口６２ｃ・６６ｃを同じ径とすることにより、例えば、ロータ回転機構２７を内側チャンバ７１ｂに挿入する際に、誤ってオーバーランさせた場合にも、蓋体３３とリング部材６６ａとの衝突を回避することができる。また、内側チャンバ７１ｂを用いた液処理においては、蓋体３３はシール機構６３ａ・６７ａによりシールされることから、内側チャンバ７１ｂ内の雰囲気が搬送部３ａ側へ漏れるのを有効に防止することが可能となっている。
【００６１】
なお、シール機構６３ａ・６７ａとしては、図１１（ａ）に示す非シール時においては断面略Ｍ字型を有し、図１１（ｂ）に示すようにシール時には、所定圧力の空気等を供給することによって中央の凹部が突出して山型となり、この頂点の部分が図示しない蓋体３３等に対物することでシール機能が生ずるゴム製チューブ８５を用いたものが好適に用いられる。シール機構６３ａ・６７ａはリング部材６２ａ・６６ａのロータ搬入出口６２ｃ・６６ｃについて２箇所ずつ形成されており、シール性をより確かなものとしている。
【００６２】
なお、ゴム製チューブ８５は、リング部材６２ａ・６６ａに形成された溝部８６に嵌合されており、薬液による劣化や経時劣化によってゴム製チューブ８５が使用不能となった場合には、ゴム製チューブ８５のみの交換が可能である。ただし、リング部材６２ａ・６６ａにゴム製チューブ８５が嵌合された別のリング部材を取り付け、ゴム製チューブ８５とこの別のリング部材とを一括して交換する構造としてもよい。
【００６３】
このようなガス圧を用いたシール機構を用いた場合には、ゴム製チューブ８５に供給するガス圧を大きくすることで、外側チャンバ７１ａや内側チャンバ７１ｂ内の処理圧力が高い場合にも良好なシール性を確保することが可能である。なお、図１１に示したシール機構は、後述するシール機構６３ｂ・６７ｂについても同様に用いられる。なお、空気圧を用いないゴム製シールリング等を用いることもできるが、この場合にはシール性の強弱を調節することができない。
【００６４】
蓋体３３のモータ３１ａ側には、リング状の液受け３３ａが配置されており、液受け３３ａに流れ込んだ処理液は、強制的に排液されるようになっている。ウエハＷの洗浄処理の終了後に蓋体３３の側面や蓋体３３の円盤３５ｂとの対向面に処理液が付着している場合には、この付着した処理液がロータ３４が外側チャンバ７１ａから退出するようにロータ回転機構２７を水平方向にスライドさせ、さらにロータ回転機構２７を横姿勢から縦姿勢に変換した際に、蓋体３３の側面を伝って液滴となり、洗浄処理ユニット３の床面に落下するおそれがあるが、液受け３３ａを設けることにより、このような処理液の液滴の落下を防止することができる。
【００６５】
蓋体３３には、また、洗浄液吐出ノズル７３ｂが設けられており、洗浄液吐出ノズル７３ｂからは、円盤３５ｂにおける蓋体３３との対向面に所定の洗浄液を吐出し、また所定のガスを噴射することができるようになっている。外側チャンバ７１ａに設けられた処理液吐出ノズル５３から吐出される純水等の洗浄液や窒素（Ｎ２）ガス等の乾燥ガス等は、円盤３５ｂにおける蓋体３３と対向する面には直接にはあたり難いために、従来は前段で使用された薬液が洗い流され難いという問題があったが、洗浄液吐出ノズル７３ｂを設けることで、ウエハＷの洗浄処理工程に合わせて、円盤３５ｂの洗浄および乾燥を行うことができるようになっている。
【００６６】
このように、ロータ３４と蓋体３３とモータ３１ａとを一体構造としたロータ回転機構２７を用い、ロータ回転機構２７の姿勢変換と移動を可能としたことから、ウエハ搬送機構１６とロータ回転機構２７との間でウエハＷの姿勢を変換する機構を設ける必要がなく、これにより洗浄処理装置１におけるウエハＷの搬送系が簡単なものとされ、洗浄処理装置１のフットプリントを小さくすることが可能となる。また、ロータ３４の外側チャンバ７１ａへの進入、退出の制御が容易となり、ウエハＷの移し替えの回数が少ないことから、ウエハＷの損傷やパーティクル等の付着といった汚染も抑制される。さらに、ロータ３４と蓋体３３とが一体的に構成されていることから、ロータ３４と蓋体３３との上面との間の距離ｄを狭く設定して外側チャンバ７１ａと内側チャンバ７１ｂの体積をともに小さくすることが可能となり、こうしてチャンバ７０が小型化され、また、液処理の均一性が高められる。
【００６７】
さて、ロータ回転機構２７において、枢軸５０と枢軸５０を囲繞する枢軸カバー３２との間には、枢軸５０が回転可能となるようにベアリング３２ａが配設されており、枢軸５０が蓋体３３を貫通する部分は、チャンバ７０から薬液等が枢軸５０周りに進入しないようにシール構造が採られている。また、枢軸５０と枢軸カバー３２との摩擦部やモータ３１ａはパーティクル等の発生源となることから局所排気機構が設けられ、パーティクル等が搬送部３ａに拡散しない構造となっている。
【００６８】
枢軸カバー３２には、長さ方向軸を中心としてほぼ点対称な位置に、クランプ受け７５ａ・７５ｂが配設されている。一方、外側チャンバ７１ａのリング部材６２ａには、クランプレバー７６ａ・７６ｂが配設されており、クランプレバー７６ａ・７６ｂは、図５（ｂ）中の実線で示す動作位置と点線で示す退避位置の間で所定角度回転可能となっており、動作位置においてはクランプ受け７５・７５ｂに嵌合して枢軸カバー３２を挟持することができるようになっている。
【００６９】
クランプレバー７６ａ・７６ｂを動作位置で保持して枢軸カバー３２を挟持することにより、例えば、モータ３１ａを駆動させてロータ３４を回転させた際、特に、回転開始時や回転停止時、回転速度の切替時、回転方向の反転時等、ロータ３４に大きな加速度が掛かるときに枢軸５０に生ずるぶれや振動を抑制して、ロータ３４を安定して回転させることが可能となる。また、一定速度でロータ３４を回転させている場合においても、枢軸５０の回転を安定させることができる。さらに、ロータ３４の回転時のぶれの発生が抑えられることで、ロータ回転機構２７の構成部材へ掛かる応力が低減され、部品寿命が長期化される。
【００７０】
なお、前述したように、枢軸カバー３２は姿勢変換機構２８と連結され、姿勢変換機構２８はＺ軸リニア駆動機構２９と嵌合し、Ｚ軸リニア駆動機構２９はＸ軸リニア駆動機構３０と嵌合していることから、ロータ回転機構２７は結果的にＸ軸リニア駆動機構３０によって保持されているが、クランプレバー７６ａ・７６ｂを用いることで、液処理中のロータ回転機構２７の外側チャンバ７１ａへの固定をより確実なものとすることができる。
【００７１】
次に、洗浄部３ｂの構成要素について説明する。外側チャンバ７１ａを構成する筒状体６１ａに設けられた処理液吐出ノズル５３には、薬液貯蔵ユニット５等の処理液供給源から純水やＩＰＡ、各種薬液といった処理液や窒素（Ｎ２）ガス等の乾燥ガスが供給されて、処理液吐出口５４からロータ３４に保持されたウエハＷに向かって、これら処理液等を吐出することができるようになっている。また、処理液吐出ノズル５３は、図６と図７では１本のみ示されているが、複数本配設することも可能であり、必ずしも筒状体６１ａの真上に設けなければならないものでもない。このことは、処理液吐出ノズル５５についても同様である。
【００７２】
筒状体６１ａはリング部材６２ｂ側の外径がリング部材６２ａ側の外径よりも大きく設定された円錐状の形態を有しており、筒状体６１ａはリング部材６２ａ側よりもリング部材６２ｂ側が低く位置するように勾配を設けて配設されている。従って、処理液吐出ノズル５３からウエハＷに向けて吐出された各種の処理液は、自然に筒状体６１ａの底面をリング部材６２ａ側からリング部材６２ｂ側に流れて、排気／排液管６５ａを通して、ドレイン（外部）に排出されるようになっている。
【００７３】
リング部材６２ａの外側下部には、ロータ回転機構２７を搬出する際に蓋体３３やシール機構６３ａ等に付着していた洗浄液等がロータ搬入出口６２ｃから液漏れすることを防止するために、液受け６２ｅが設けられており、これにより、洗浄部３ｂを清浄に保つことができるようになっている。
【００７４】
内側チャンバ７１ｂを構成する筒状体６１ｂは外側チャンバ７１ａの筒状体６１ａとは異なり、リング部材６６ａ側とリング部材６６ｂ側とで同じ外径を有する円筒形状を有しており、水平に配設されている。このため、筒状体６１ｂの下部には処理液の外部への排出を容易ならしめるために、筒状体６１ｂから突出し所定の勾配を有する溝部６９が形成されている。こうして、例えば、内側チャンバ７１ｂが処理位置にあるときに、処理液吐出ノズル５５からウエハＷに向かって吐出された処理液は、溝部６９を流れ、排気／排液管６５ｂを通してドレインへ排出される。
【００７５】
なお、処理液吐出ノズル５５には、薬液貯蔵ユニット５等の処理液供給源から各種薬液が供給されて、処理液吐出口５６からロータ３４に保持されたウエハＷに向かって、各種薬液を吐出することができるようになっている。また、処理液吐出ノズル５５からは、クリーニング機構９０を用いて内側チャンバ７１ｂを洗浄する際に、純水等の洗浄液および窒素ガス等の乾燥ガスを吐出することができるようになっている。
【００７６】
内側チャンバ７１ｂが処理位置にある場合には、図７に示されるように、リング部材６６ａと蓋体３３との間はシール機構６７ａによってシールされ、また、リング部材６６ｂとリング部材６２ｂとの間がシール機構６３ｂによってシールされ、かつ、リング部材６６ｂと円盤９２ａとの間がシール機構６７ｂによってシールされるようになっている。こうして、内側チャンバ７１ｂが処理位置にある場合には、筒状体６１ｂ、リング部材６６ａ・６６ｂ、円盤９２ａ、蓋体３３によって処理室５２が形成される。
【００７７】
一方、内側チャンバ７１ｂが退避位置にある状態では、リング部材６６ａとリング部材６２ｂとの間がシール機構６３ｂによってシールされ、かつ、リング部材６６ａと円盤９２ａとの間がシール機構６７ａによってシールされるようになっている。また、ロータ３４が外側チャンバ７１ａ内に挿入されている場合には、蓋体３３とリング部材６２ａとの間がシール機構６３ａによってシールされているために、内側チャンバ７１ｂが退避位置にあるときには、図６に示されるように、筒状体６１ａ、リング部材６２ａ・６２ｂ、円盤９２ａ、内側チャンバ７１ｂのリング部材６６ａ、ロータ回転機構２７の蓋体３３から、外側チャンバ７１ａによる処理室５１が形成される。
【００７８】
内側チャンバ７１ｂが退避位置にある状態では、上述のように外側チャンバ７１ａ側で処理室５１が形成されるとともに、リング部材６６ａと円盤９２ａとの間がシール機構６７ａによってシールされ、リング部材６６ｂとリング部材９２ｂとの間がシール機構６７ｂによってシールされて、筒状体９１の外周と筒状体６１ｂの内周との間に狭い略筒状の洗浄処理室７２が形成されるようになっている。筒状体９１の複数箇所に設けられたガス供給ノズル９３からは洗浄処理室７２に向かって窒素ガスや空気等の乾燥ガスを噴射することが可能となっており、こうして、噴射された乾燥ガスは排気管９４から回収可能である。
【００７９】
従って、内側チャンバ７１ｂを処理位置に移動させて、処理室５２においてウエハＷに所定の薬液を供給した洗浄処理を行った後に、内側チャンバ７１ｂを退避位置に移動させれば、形成される処理室５１においては引き続き、例えば、純水を用いた洗浄処理、乾燥ガスを用いた乾燥処理を行うことができる。一方、洗浄処理室７２においては、処理液吐出ノズル５５から洗浄処理室７２内に洗浄液を吐出し、その後にガス供給ノズル９３から窒素ガスや空気等の乾燥ガスを洗浄処理室７２に噴射することで、内側チャンバ７１ｂの内部を清掃して次のウエハＷの薬液処理に備えることが可能となる。なお、ガス供給ノズル９３から乾燥ガスを噴射する際に処理液吐出ノズル５５からも乾燥ガスを噴射させることにより、処理液吐出ノズル５５の乾燥を行うことができる。
【００８０】
ところで、ロータ３４が外側チャンバ７１ａに挿入された状態において、円盤３５ａの円盤９２ａと対向している面は、円盤３５ｂの蓋体３３と対向している面と同様に、処理液吐出ノズル５５から吐出される洗浄液や乾燥ガスが直接にはあたり難いことから、円盤９２ａに設けられた洗浄液吐出ノズル７３ａから円盤３５ａを洗浄、乾燥するために、洗浄液や乾燥ガスが吐出可能となっている。なお、洗浄液吐出ノズル７３ａと前述した洗浄液吐出ノズル７３ｂを用いて、処理室５１・５２を所定のガス雰囲気とするために所定のガス、例えば、酸素（Ｏ２）ガスや二酸化炭素（ＣＯ２）ガス等を吐出することが可能である。処理室５１・５２に供給されたガスは、排気／排液管６５ａ・６５ｂのみならず、円盤９２ａに設けられた排気管７３ｃからも排気が可能である。
【００８１】
次に、フープステージ２ａに載置されたフープＦをフープＦ１とし、フープステージ２ｂに載置されたフープＦをフープＦ２として、これら２個のフープＦ１・Ｆ２に収納されたウエハＷの洗浄処理を行う場合を例に、その洗浄処理工程について説明する。まず、２５枚のウエハＷが所定の間隔で平行に収納されたフープＦ１・Ｆ２を、フープＦ１・Ｆ２においてウエハＷの出し入れを行うウエハ搬入出口が窓部１２ａ・１２ｂと対面するように、それぞれフープステージ２ａ・２ｂに載置する。
【００８２】
最初にフープＦ１に収納されたウエハＷを搬送するために、窓部１２ａを開口させてフープＦ１の内部とウエハ搬送ユニット４の内部が連通した状態とする。その後に、フープＦ１内のウエハＷの枚数および収納状態の検査をウエハ検査機構１１０を用いて行う。ここで、ウエハＷの収納状態に異常が検出された場合にはフープＦ１のウエハＷについては処理を中断し、例えば、フープＦ２に収納されたウエハＷの処理に移行する。
【００８３】
フープＦ１内のウエハＷの収納状態に異常が検出されなかった場合には、フープＦ１に収納された全てのウエハＷを、ウエハ搬送機構１６を動作させて搬送アーム１７ａに移し替え、リニア駆動機構１９および回転機構２２を動作させて、ウエハ搬送機構１６を搬送アーム１７ａがロータ３４にアクセスできる位置へ移動させる。昇降機構２３により搬送アーム１７ａの高さ位置を調節し、窓部２５ａを開口した状態として、ウエハＷを保持した搬送アーム１７ａをロータ３４に挿入し、ホルダー開閉機構８０を用いてホルダー３６ｂ等を操作し、ウエハＷをロータ３４に移し替える。
【００８４】
ウエハＷがロータ３４に保持されたら、先に図８に示したロータ回転機構２７の移動形態に従って、ロータ３４が外側チャンバ７１ａ内に挿入され、また、ロータ搬入出口６２ｃに蓋体３３が位置するように、Ｚ軸リニア駆動機構２９と姿勢変換機構２８とＸ軸リニア駆動機構３０を駆動させて、ロータ回転機構２７を移動させる。ロータ回転機構２７が所定位置に移動したら、クランプレバー７６ａ・７６ｂを退避位置から動作位置へ移動させて、クランプ受け７５ａ・７５ｂを挟み込み、枢軸カバー３２を保持する。
【００８５】
次いで、シール機構６３ａを動作させて蓋体３３の側面とロータ搬入出口６２ｃとの間隙部をシールし、内側チャンバ７１ｂを処理位置に移動させて、蓋体３３の側面とロータ搬入出口６６ｃとの間隙部をシール機構６７ａを動作させてシールし、また、シール機構６３ｂ・６７ｂを動作させて、リング部材６２ｂとリング部材６６ｂと円盤９２ａのそれぞれの間隙部をシールして、処理室５２を形成する。なお、予め内側チャンバ７１ｂを処理位置に移動させておき、ロータ３４を内側チャンバ７１ｂ内に挿入して、蓋体３３の側面とロータ搬入出口６２ｃ・６６ｃとの間隙部を、シール機構６３ａ・６７ａを動作させてシールしてもよい。
【００８６】
処理室５２が形成されたら、ロータ３４を、モータ３１ａを駆動させることによって所定の速度で回転させつつ、処理液吐出ノズル５５から所定の薬液をウエハＷに供給し、薬液処理を行う。このとき枢軸カバー３２がクランプレバー７６ａ・７６ｂにより保持されていることから、例えば、変速回転や逆回転等を行っても枢軸５０のぶれが防止される。
【００８７】
薬液処理の終了後は、シール機構６３ａ以外のシール機構６３ｂ・６７ａ・６７ｂについて動作を解除して内側チャンバ７１ｂを退避位置に移動させ、その後にシール機構６３ｂ・６７ａ・６７ｂをそれぞれ動作させて、リング部材６２ｂとリング部材６６ａと円盤９２ａのそれぞれの間隙部をシールし、また、リング部材６６ｂと円盤９２ｂと間隙部をシールする。こうして形成される洗浄処理室７２では、クリーニング機構９０を用いた内側チャンバ７１ｂの洗浄、乾燥処理を行い、次ロットのウエハＷの処理のための準備を行う。一方、外側チャンバ７１ａによって形成される処理室５１においては、ウエハＷを回転させながら、処理液吐出ノズル５３および洗浄液吐出ノズル７３ａ・７３ｂから純水を吐出して水洗処理を行い、次いで、例えば、窒素ガスによる乾燥処理を行う。
【００８８】
このように洗浄処理ユニット３でのウエハＷの処理が行われている間に、ウエハ搬送ユニット４においては、ウエハＷを保持していない状態となったウエハ搬送機構１６を、搬送アーム１７ａがフープステージ２ｂに載置されたフープＦ２にアクセスできるように移動させ、フープＦ１からウエハＷを搬出した方法と同様の方法を用いて、搬送アーム１７ａにフープＦ２に収納されているウエハＷを移し替え、搬送アーム１７ａが未処理のウエハＷを保持した状態で、ウエハＷを保持していない搬送アーム１７ｂが窓部２５ａを介してロータ３４にアクセスできる位置へ、ウエハ搬送機構１６を移動させる。
【００８９】
洗浄処理ユニット３において洗浄処理が終了した後には、シール機構６３ａの動作を解除し、また、クランプレバー７６ａ・７６ｂを退避位置へ移動させて枢軸カバー３２の保持を解除して、ウエハＷを保持したロータ回転機構２７を、Ｘ軸リニア駆動機構３０等を駆動させて、ウエハＷを搬送アーム１７ａ・１７ｂとロータ３４との間で受け渡し可能な位置へ戻す。
【００９０】
ホルダー開閉機構８０を処理位置に移動させて窓部２５ａを開口し、そして、最初に搬送アーム１７ｂをロータ３４にアクセスさせてホルダー３６ｂを開き、ロータ３４に保持されたウエハＷを搬送アーム１７ｂに移し替え、続いて搬送アーム１７ａがロータ３４にアクセスできるように回転機構２２を動作させてテーブル２１を１８０°回転させ、搬送アーム１７ａに保持された未処理のウエハＷをロータ３４へ移し替える。
【００９１】
ロータ３４に保持されたフープＦ２の未処理のウエハＷについては、前述したフープＦ１に収納されていたウエハＷの洗浄処理と同様の工程により洗浄処理を施し、その後にウエハＷを搬送アーム１７ａ・１７ｂとの間で受け渡し可能な位置まで移動させる。その間に、ウエハ搬送機構１６については、搬送アーム１７ｂがフープＦ１にアクセスできるように移動させ、洗浄処理を終了したウエハＷをフープＦ１に移し替え、その後に、ウエハ搬送機構１６を搬送アーム１７ｂがロータ３４にアクセスできる状態としておく。
【００９２】
こうして、搬送アーム１７ｂは洗浄処理が終了したフープＦ２のウエハＷをロータ３４から受け取り、このウエハＷをフープＦ２に収納すれば、フープＦ１・Ｆ２に収納されたウエハＷについての洗浄処理が終了する。なお、例えば、フープステージ２ｃにフープＦ３が配置されている場合については、フープＦ１のウエハＷの処理が終了した後に、搬送アーム１７ａにフープＦ３に収容されたウエハＷを移し替え、洗浄処理が終了したフープＦ２のウエハＷをロータ３４から搬出した後に、搬送アーム１７ａに保持されたウエハＷをロータ３４に移し替えることで、連続して所定の洗浄処理を行うことができる。
【００９３】
以上、本発明の実施の形態について、本発明を洗浄処理装置に適用した場合について示したが、本発明の液処理装置は、例えば、所定の塗布液を塗布する塗布処理やエッチング処理等に適用することも可能である。また、ウエハＷを保持するする手段であるロータがウエハＷを保持することができる枚数にも制限はない。さらに、チャンバとして二重構造を有する場合を例に説明したが、チャンバは１個でもよく、また、三重構造であってもよい。なお、基板としては半導体ウエハを例に挙げたが、これに限らず、液晶表示装置（ＬＣＤ）用基板等、他の基板の処理にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の一実施形態に係る洗浄処理装置を示す斜視図。
【図２】図１記載の洗浄処理装置の平面図。
【図３】図１記載の洗浄処理装置の側面図。
【図４】図１記載の洗浄処理装置の別の側面図。
【図５】ロータ回転機構の構造を示した断面図および正面図。
【図６】ロータをチャンバに挿入した状態の一形態を示す断面図。
【図７】ロータをチャンバに挿入した状態の別の形態を示す断面図。
【図８】ロータ回転機構の移動形態を示した説明図。
【図９】ロータ回転機構の移動形態を示した別の説明図。
【図１０】ロータの構造を示す斜視図。
【図１１】シール機構の非シール時とシール時の状態を示した説明図。
【図１２】従来のウエハ洗浄装置の一実施形態を示す説明図。
【符号の説明】
【００９５】
１；洗浄処理装置
２；フープ搬入出部
３；洗浄処理ユニット
４；ウエハ搬送ユニット
５；薬液貯蔵ユニット
６；電源ボックス
１６；ウエハ搬送機構
２７；ロータ回転機構
２８；姿勢変換機構
２９；Ｚ軸リニア駆動機構
３０；Ｘ軸リニア駆動機構
３１ａ；モータ
３２；枢軸カバー
３３；蓋体
３３ａ；液受け
３４；ロータ
５０；枢軸
６３ａ・６３ｂ；シール機構
６７ａ・６７ｂ；シール機構
７１ａ；外側チャンバ
７１ｂ；内側チャンバ
７５ａ・７５ｂ；クランプ受け
７６ａ・７６ｂ；クランプレバー
Ｆ；フープ
Ｗ；半導体ウエハ（基板）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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